Os cientistas que estudam os solos estão trabalhando duro para nos ajudar a entender o que está acontecendo sob nossos pés. Parece que parte do que está acontecendo é muito parecido com o que acontece acima do solo, apenas em escala microscópica, com predadores caçando e comendo presas. Embora já soubéssemos dessas interações, agora sabemos que elas fazem parte do quebra-cabeça que descreve como o carbono se move pelo solo. Agradecemos a Kate Petersen, do NAU's Center for Ecosystem Science and Society, por este interessante artigo. 
Bactérias predadoras – bactérias que comem outras bactérias – crescem mais rápido e consomem mais recursos do que não predadores no mesmo solo, de acordo com um novo estudo da Northern Arizona University.
Esses predadores ativos, que usam comportamento de lobo, enzimas e “presas” do citoesqueleto para caçar e se alimentar de outras bactérias, exercem um poder importante para determinar para onde vão os nutrientes do solo . Os resultados do estudo, publicados esta semana na revista
mBio , mostram que a predação é uma dinâmica importante no reino microbiano selvagem e sugerem que esses predadores desempenham um papel descomunal na forma como os elementos são armazenados ou liberados do solo.
Como todas as outras formas de vida na Terra, as bactérias pertencem a redes alimentares intrincadas nas quais os organismos estão conectados uns aos outros pelo que consomem e como. Nas macroteias, os ecologistas há muito entendem que quando recursos como grama e arbustos são adicionados aos níveis mais baixos da teia, os predadores no topo, como os lobos, geralmente se beneficiam. A equipe de pesquisa, liderada por
Bruce Hungate e outros pesquisadores da Northern Arizona University e do Lawrence Livermore Laboratory, queriam testar se o mesmo era verdade nas teias alimentares microbianas encontradas em solo selvagem.
“Sabíamos que a predação desempenha um papel na manutenção da saúde do solo, mas não avaliávamos o quão importante as bactérias predadoras são para esses ecossistemas até agora”, disse Hungate, que dirige o Centro de Ciência e Sociedade de Ecossistemas da NAU.
Para entender o que e quanto as bactérias predadoras estavam consumindo, a equipe de pesquisa montou um quadro geral usando dezenas de dados menores “instantâneos”:82 conjuntos de dados de 15 locais em uma variedade de ecossistemas. A equipe usou informações sobre como as bactérias se comportam na cultura para categorizar as bactérias como predadoras obrigatórias ou facultativas. Cerca de 7% de todas as bactérias na meta-análise foram identificadas como predadoras, e a maioria delas era facultativa ou onívora.
Bactérias predadoras obrigatórias como
Bdellovibrionales e
Vampirovibrionales cresceram 36% mais rápido e absorveram carbono 211% mais rápido do que os não predadores. Quando o solo recebeu um aumento de carbono, as bactérias predadoras o usaram para crescer mais rápido do que outros tipos. Os pesquisadores também observaram esses efeitos nas bactérias onívoras, embora as diferenças fossem menos profundas.
Todos os experimentos foram conduzidos usando uma técnica de ponta chamada sondagem estável de isótopos quantitativos, ou qSIP. Os pesquisadores usaram isótopos rotulados, que agem um pouco como hashtags moleculares, para rastrear quem está ativo e absorvendo nutrientes no solo. Ao sequenciar o DNA em uma amostra de solo e procurar por esses rótulos, a equipe pôde ver quem estava crescendo e comendo quem no nível de táxons bacterianos.
“Ao analisar meus dados, notei que
Vampirovibrio foi super enriquecido. Desde que conhecemos
Vampirovibrio é um predador, fiquei interessado em procurar outros predadores em potencial em meus outros dados”, disse Brianna Finley, pesquisadora de pós-doutorado na Universidade da Califórnia-Irvine e coautora do estudo. “O fato de podermos captar esses sinais realmente valida o qSIP como uma ferramenta.”
Este vídeo de 42 segundos descreve como o Vampirovibrio se prende à sua presa e “suga” os nutrientes dela. Esse comportamento “vampiro” deu seu nome.
Os ecossistemas do solo contêm mais carbono do que o armazenado em todas as plantas da Terra, portanto, entender como o carbono e outros elementos se movem entre os organismos do solo é crucial para prever futuras mudanças climáticas. Como as bactérias são tão abundantes no solo, elas desempenham um papel enorme em como os nutrientes são armazenados ou perdidos, e aprender mais sobre como as bactérias predadoras agem como “antibióticos” pode ter implicações terapêuticas no futuro.
“Até agora, as bactérias predadoras não faziam parte dessa história do solo”, disse Hungate. “Mas este estudo sugere que eles são personagens importantes que têm um papel significativo na determinação do destino do carbono e de outros elementos. Essas descobertas nos motivam a examinar mais profundamente a predação como um processo”.
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Além de Hungate, os outros autores da NAU são Jane Marks, professora do Departamento de Ciências Biológicas; Egbert Schwartz, professor do Departamento de Ciências Biológicas; assistente de pesquisa de pós-graduação Pete Chuckran, Paul Dijkstra, professor de pesquisa do Departamento de Ciências Biológicas; estudante de pós-graduação Megan Foley; Michaela Hayer, pesquisadora associada da Ecoss; Ben Koch, pesquisador sênior da Ecoss; Michelle Mack, professora do Departamento de Ciências Biológicas; Rebecca Mau, pesquisadora associada, Pathogen &Microbiome Institute; Samantha Miller, pesquisadora associada da Ecoss; Jeff Propster, assistente de pesquisa da Ecoss; assistente de pesquisa de pós-graduação Alicia Purcell; e o ex-pesquisador da NAU, Bram Stone.
A pesquisa foi apoiada pelo Programa de Ciências Genômicas do Escritório de Pesquisa Biológica e Ambiental do Departamento de Energia e um prêmio Lawrence Fellow do Laboratório Nacional Lawrence Livermore.
